申请/专利权人：国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院;国网吉林省电力有限公司电力科学研究院;北京航天时代光电科技有限公司;国家电网有限公司

申请日：2018-11-06

公开（公告）日：2021-04-09

公开（公告）号：CN109375138B

主分类号：G01R35/02(20060101)

分类号：G01R35/02(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.09#授权;2019.03.19#实质审查的生效;2019.02.22#公开

摘要：本发明公开了一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置及方法。其中，该装置包括第一耦合器，第一耦合器的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别与光源、第一探测器、Y波导和第二探测器对应连接；Y波导还通过第二耦合器分别与第三探测器和λ4波片相连，第一探测器、第二探测器和第三探测器均与调制解调模块相连；经第二耦合器分束进入λ4波片的光被转变为两束圆偏振光后直接进入敏感光纤，经敏感光纤传播至反射镜后被反射后，依次经敏感光纤和λ4波片，返回至Y波导形成干涉光，干涉光依次第一耦合器和第一探测器传送至调制解调模块，所述调制解调模块与Y波导相连以实现闭环控制。

主权项：1.一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，包括第一耦合器，第一耦合器的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别与光源、第一探测器、Y波导和第二探测器对应连接；Y波导还通过第二耦合器分别与第三探测器和λ4波片相连，第一探测器、第二探测器和第三探测器均与调制解调模块相连；经第二耦合器分束进入λ4波片的光被转变为两束圆偏振光后直接进入敏感光纤，经敏感光纤传播至反射镜后被反射后，依次经敏感光纤和λ4波片，返回至Y波导形成干涉光，干涉光依次第一耦合器和第一探测器传送至调制解调模块，所述调制解调模块与Y波导相连以实现闭环控制；所述调制解调模块，被配置为：根据第一探测器传送来信号中的直流量和交流量分别对应解调出第一光强数据和第二光强数据；分别根据第二探测器和第三探测器传送来的信号对应解调出第三光强数据和第四光强数据；将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置；调制解调模块根据第一探测器传送来信号中的直流量和交流量分别对应解调出第一光强数据和第二光强数据；所述将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置的具体过程为：当第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据同时降低并小于相对应的阈值时，发出光路告警信号，并判定故障位于第一耦合器之前光路；当第一光强数据、第二光强数据和第四光强数据同时降低并小于相对应的阈值，且第三光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定故障位于第一耦合器与第二耦合器之间光路；当第一光强数据和第二光强数据同时降低并小于相对应的阈值，且第三光强数据和第四光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定光路故障位于第二耦合器之后光路；当第二光强数据降低并小于相应阈值，且第一光强数据、第三光强数据和第四光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定光路噪声变大，干涉信号减小；在调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置的判断过程中，只要第二光强数据小于相应阈值，则认为光路存在故障，第一光强数据、第三光强数据和第四光强数据的状态代表光路故障位置及故障特征。

全文数据：一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置及方法技术领域本发明属于电力领域，尤其涉及一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置及方法。背景技术光纤电流互感器作为新型电流测量设备，具有绝缘简单、体积小、安全可靠、数字化、计量、测量、保护一体化等优点，是智能变电站建设的关键装备。国外对光纤电流互感器研制起步较早，也最早进行挂网运行。我国光纤电流互感器研制起步较晚，但发展迅速，技术水平进步较大，近些年来特别是在智能化变电站建设需求牵引下，光纤电流互感器市场需求不断增加，已经在智能化变电站中小批量应用。光纤电流互感器代表了互感器产业的发展方向，在未来光纤电流互感器必将逐步替代传统电磁互感器成为电力测量领域主流配置装备。光纤电流互感器作为电流传感类型的电流测量设备，主要原理为利用磁光法拉第原理，即偏振光在电流产生的磁场中发生偏转，偏转角与电流大小成正比。光纤电流互感器利用互易光路干涉原理，将电流引起的相位变化转化为光强度变化，光强信号经光电探测器转化为电信号后，再由AD进行采样，并对采样数据进行解调最终得到电流数据。光纤电流互感器属于光纤传感设备，其光路的状态决定其产品性能、可靠性。智能变电站对光纤电流互感器可靠性、智能化程度的要求极高，要求光纤电流互感器设备在出现性能劣化时发出预警、维护信号，出现故障时，能及时进行自诊断并给出告警信息，避免设备自身出现质量故障，发出错误测量数据，造成电力系统后端继电保护装置出现误操作、误断电。综上所述，光纤电流互感器需要完善的光路自诊断功能，目前光纤电流互感器光路告警功能基本能够诊断出光路故障，但是，故障诊断数据信息有限，为保证设备的可靠性，光纤电流互感器的自诊断设计较为严格，经常出现过度诊断情况，造成正常设备停运及报修，当光纤电流互感器出现故障时，无法精确测定光纤电流互感器的光路故障位置。发明内容为了解决现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其通过采用光路中不同节点处的光强大小，由调制解调模块针对解调出的光强数据与相对应阈值比较来精确判断光路故障。本发明的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，包括第一耦合器，第一耦合器的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别与光源、第一探测器、Y波导和第二探测器对应连接；Y波导还通过第二耦合器分别与第三探测器和λ4波片相连，第一探测器、第二探测器和第三探测器均与调制解调模块相连；经第二耦合器分束进入λ4波片的光被转变为两束圆偏振光后直接进入敏感光纤，经敏感光纤传播至反射镜后被反射后，依次经敏感光纤和λ4波片，返回至Y波导形成干涉光，干涉光依次第一耦合器和第一探测器传送至调制解调模块，所述调制解调模块与Y波导相连以实现闭环控制；所述调制解调模块，被配置为：根据第一探测器传送来信号中的直流量和交流量分别对应解调出第一光强数据和第二光强数据；分别根据第二探测器和第三探测器传送来的信号对应解调出第三光强数据和第四光强数据；将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置。其中，第一探测器所接收的信号包括直流和交流两部分，直流光强由噪声光强、干涉光强直流部分组成，交流部分由交流电引起相位变化有关的干涉光强部分组成。第二探测器，用于接收光源经过第一耦合器分束后的光强；第三探测器，用于接收经过第二耦合器分束后的光强。光源与光源驱动制冷模块相连，光源驱动制冷模块用于驱动光源持续稳定发光并保持光源温度保持在一定范围内。进一步的，所述第一探测器、第二探测器和第三探测器分别通过第一AD转换模块、第二AD转换模块和第三AD转换模块与调制解调模块相连；调制解调模块经DA转换模块与Y波导相连。其中，第一AD转换模块、第二AD转换模块和第三AD转换模块用于分别对第一探测器、第二探测器和第三探测器传送来的信号进行对应采用。进一步的，所述第一AD转换模块、第二AD转换模块和第三AD转换模块在相应采样时钟的控制下，同一调制幅值内分别对第一探测器、第二探测器和第三探测器所传送来的信号进行同时采样。进一步的，Y波导一端尾纤与第二耦合器的第一端口0°熔接，Y波导另一端尾纤与第二耦合器的第二端口90°熔接。进一步的，所述第二耦合器与λ4波片之间还串接有延迟线，用于将经第二耦合器分束后进入λ4波片的光转变为两束圆偏振光。进一步的，所述调制解调模块包括光路告警模块，其用于根据第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置；及阶梯波生成模块，其用于根据第一探测器传送来信号中的交流量解调所得的电流数据，生成阶梯波信号；偏置调制波生成模块，其用于根据光路本征频率，生成偏置信号；及调制误差模块，其用于根据解调根据第一探测器传送来信号中的交流量解调所得的误差数据，生产误差信号。进一步的，所述调制解调模块还包括时序控制模块，其用于根据光路本征频率，分别产生第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块和DA转换模块的工作时钟，以控制第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块和DA转换模块的工作运行时序。进一步的，阶梯波生成模块、偏置调制波生成模块和调制误差模块通过加法器与DA转换模块相连。具体地，光纤电流互感器上电，调制解调模块根据光路本征周期产生两态方波调制波形；根据所施加调制波形对光纤电流互感器的光波在本征周期内进行电压调制，并将对应的调制电压施加至Y波导，Y波导在2个本征调制电压对应的调制相位差为：其中ε为Y波导调制误差量，为π2。在调制波形中的每个调制序列上交替周期施加人为调制误差δ；人为施加调制误差量δ后，则Y波导在2个本征调制电压对应的调制相位差为：其中ε为Y波导调制误差量，δ为人为施加调制误差量，为π2；在采样时钟的控制下，在同一调制幅值内，通过三路AD转换分别对三个探测器信号进行采样，在三个AD转换模块中，第二AD转换模块和第三AD转换模块的采样数据为所在光路节点光强数据，可以直接利用；第一AD转换模块采样数据中交流部分包含光功率需要进行特定的方法进行解调，最终得到干涉光强及电流值。其中，第一AD转换模块需要在调制波形中的每个调制序列进行采样，对其直流部分进行隔直后其采样值为：1在不施加人为调制误差时，同一调制周期内的调制序列中采样值为：其中，ad10未施加人为调制误差调制周期内第一调制序列的采样值，ad20未施加人为调制误差调制周期内第二调制序列的采样值，I0为光功率值，ε为Y波导调制误差，为光的相位变化量。2在施加人为调制误差时，同一调制周期内的调制序列中采样值为：其中，ad11施加人为调制误差调制周期内第一调制序列的采样值，ad21施加人为调制误差调制周期内第二调制序列的采样值，I0为光功率值，ε为Y波导调制误差，为光的相位变化量；根据不施加人为调制误差时，同一调制周期内的调制序列中采样值，计算Y波导调制误差反馈信号ε为：根据不施加人为调制误差时，同一调制周期内的调制序列中采样值，计算电流信号及阶梯波反馈信号为：根据未施加人为调制误差调制周期内第一调制序列的采样值ad10、施加人为调制误差调制周期内第一调制序列的采样值ad11以及Y波导调制误差ε，光功率值I0为：本发明的第二目的是提供一种基于光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置的告警方法。本发明的光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置的告警方法，包括：由Y波导形成的干涉光依次第一耦合器和第一探测器传送至调制解调模块，由调制解调模块根据第一探测器传送来信号中的直流量和交流量分别对应解调出第一光强数据和第二光强数据；调制解调模块分别根据第二探测器和第三探测器传送来的信号对应解调出第三光强数据和第四光强数据；调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置。进一步的，调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置的具体过程为：当第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据同时降低并小于相对应的阈值时，发出光路告警信号，并判定故障位于第一耦合器之前光路；当第一光强数据、第二光强数据和第四光强数据同时降低并小于相对应的阈值，且第三光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定故障位于第一耦合器与第三耦合器之间光路；当第一光强数据和第二光强数据同时降低并小于相对应的阈值，且第三光强数据和第四光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定光路故障位于第二耦合器之后光路；当第二光强数据降低并小于相应阈值，且第一光强数据、第三光强数据和第四光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定光路噪声变大，干涉信号减小。在调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置的判断过程中，只要二光强数据小于相应阈值，则认为光路存在故障，第一光强数据、第三光强数据和第四光强数据的状态代表光路故障位置及故障特征。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1本发明能够有效解调出光路干涉光强，对光路传感光有效检测，对光路故障诊断更精确；2本发明对光路不同光路节点进行光强数据进行采集检测，对光路诊断更全面，有效判断故障发生位置；3本发明对光路不同位置光强信息进行分析和诊断，能够大大提高故障诊断准确率，防止误诊断发生。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本发明的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置结构示意图；图2是本发明加入周期人为调制误差方波示意图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和或它们的组合。图1是本发明的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置结构示意图。如图1所示，第一耦合器的第一端口11、第二端口12、第三端口13和第四端口14分别与光源、第一探测器、Y波导和第二探测器对应连接。光源在光源驱动制冷模块的作用下，发出的光经过第一耦合器分束后，由第一耦合器的第三端口13光进入Y波导，由第一耦合器的第四端口14进入第二探测器。光经Y波导对其进行相位调制后，输出两束线偏振光，其中一束光受到了调制，两束线偏振光通过Y波导进入第二耦合器：其中Y波导一端尾纤与第二耦合器的第一端口210°熔接，Y波导另一端尾纤与第二耦合器的第二端口2290°熔接。因此进入第二耦合器的光分别沿保偏光纤快轴和慢轴传播，经过经第二耦合器分束后，通过第二耦合器的第四端口24进入第三探测器，通过第二耦合器的第三端口2进入延迟线，再经过λ4波片转变为两束圆偏振光，其中一束左旋，另一束右旋，进入光纤环的敏感光纤传播，在Faraday磁光效应和被测电流共同作用下两束椭圆偏振光产生相位差为：其中N为敏感光纤绕制圈数，V为光纤维尔德常数，A为被测电流大小。两束椭圆偏振光传播到反射镜被反射后再次进入敏感光纤，原左旋光变为右旋光，原右旋光变为左旋光，再次在Faraday磁光效应和被测电流共同作用下产生了相位差此时总相位差变为两束携带了电流信息的椭圆偏振光又一次经过λ4波片转变为线偏振光，同时原来沿慢轴传播的线偏振光变为沿快轴传播，原来沿慢轴传播的线偏振光变为沿慢轴传播，最后回到Y波导发生干涉，干涉光再由第一耦合器输出到达第一探测器，第一探测器将光信号转化为电信号，由第一AD转换模块采样，根据所施加调制信号，对数字信号进行解调后输出第一光强数据、第二光强数据、被测电流信号，同时产生调制误差信号、调制信号、反馈阶梯波，最后将调制信号、阶梯波、调制误差信号叠加后共同反馈施加到Y波导上，完成数字闭环控制。光纤电流互感器采用互易光路，光源发出光经过光路各器件后进入三路探测器，其中进入第二探测器、第三探测器的光功率均为直流光强信号，AD采样后直接可以得到第三光强数据和第四光强数据。其中，第一探测器所接收的信号包括直流和交流两部分，直流光强由噪声光强、干涉光强直流部分组成，交流部分由交流电引起相位变化有关的干涉光强部分组成。第二探测器，用于接收光源经过第一耦合器分束后的光强；第三探测器，用于接收经过第二耦合器分束后的光强。光源与光源驱动制冷模块相连，光源驱动制冷模块用于驱动光源持续稳定发光并保持光源温度保持在一定范围内。所述第一探测器、第二探测器和第三探测器分别通过第一AD转换模块、第二AD转换模块和第三AD转换模块与调制解调模块相连；调制解调模块经DA转换模块与Y波导相连。其中，第一AD转换模块、第二AD转换模块和第三AD转换模块用于分别对第一探测器、第二探测器和第三探测器传送来的信号进行对应采用。具体地，所述第一AD转换模块、第二AD转换模块和第三AD转换模块在相应采样时钟的控制下，同一调制幅值内分别对第一探测器、第二探测器和第三探测器所传送来的信号进行同时采样。如图1所示，调制解调模块包括光路告警模块，其用于根据第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置；及阶梯波生成模块，其用于根据第一探测器传送来信号中的交流量解调所得的电流数据，生成阶梯波信号；偏置调制波生成模块，其用于根据光路本征频率，生成偏置信号；及调制误差模块，其用于根据解调根据第一探测器传送来信号中的交流量解调所得的误差数据，生产误差信号。所述调制解调模块还包括时序控制模块，其用于根据光路本征频率，分别产生第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块和DA转换模块的工作时钟，以控制第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块和DA转换模块的工作运行时序。进一步的，阶梯波生成模块、偏置调制波生成模块和调制误差模块通过加法器与DA转换模块相连。本发明还提供一种基于如图1所示的光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置的告警方法。本发明的光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置的告警方法，包括：由Y波导形成的干涉光依次第一耦合器和第一探测器传送至调制解调模块，由调制解调模块根据第一探测器传送来信号中的直流量和交流量分别对应解调出第一光强数据和第二光强数据；调制解调模块分别根据第二探测器和第三探测器传送来的信号对应解调出第三光强数据和第四光强数据；调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置。具体地，进入第一探测器的光是由敏感环敏感电流信号后反射回来的干涉的光，携带信息较多，需要用特定的方法进行解调，解调方法如下。从两束线偏振光的干涉后进入第一探测器，第一探测器输出信号表示为：其中In为噪声光强，I0为干涉光强，为所加调制，为法拉第效应引起的相移；为施加调制相位差，与光路本征频率有关，如图2所示。光纤电流互感器上电，调制解调模块根据光路本征周期产生两态方波调制波形；根据所施加调制波形对光纤电流互感器的光波在本征周期内进行电压调制，并将对应的调制电压施加至Y波导，Y波导在两个个本征调制电压对应的调制相位差为：其中ε为Y波导调制误差量，为π2。在调制波形中的每个调制序列上交替周期施加人为调制误差δ；人为施加调制误差量δ后，则Y波导在2个本征调制电压对应的调制相位差为：其中ε为Y波导调制误差量，δ为人为施加调制误差量，为π2。在采样时钟的控制下，在同一调制幅值内，通过三路AD转换分别对三个探测器信号进行采样，在三个AD转换模块中，第二AD转换模块和第三AD转换模块的采样数据为所在光路节点光强数据，可以直接利用；第一AD转换模块采样数据中交流部分包含光功率需要进行特定的方法进行解调，最终得到干涉光强及电流值。第一探测器将光信号转换成电信号，并由第一AD转换模块进行采样，忽略探测器、A第一AD转换模块的光电转换系数及模数转换系数，第一AD转换模块采样数据为：对第一AD转换模块采样数据进行低通滤波得到干涉光强直流部分，该部分为噪声光功率与干涉光功率之和，也即第一光强数据：In+I0＝ad直流对第一AD转换模块采样数据进行隔直处理，得到干涉光强交流部分，该部分包括干涉光强信号、误差信号、电流信号。隔直后对第一AD转换模块采样数据变为：时序控制模块控制第一AD转换模块在调制波形中的每个调制序列进行采样，并对其直流部分进行隔直；由于为极小量，工程应用中取sinθ≈θ，则：1在不施加人为调制误差时，同一调制周期内的调制序列中采样值为：其中，ad10未施加人为调制误差调制周期内第一调制序列的采样值，ad20未施加人为调制误差调制周期内第二调制序列的采样值，I0为光功率值，ε为Y波导调制误差，为光的相位变化量。2在施加人为调制误差时，同一调制周期内的调制序列中采样值为：其中，ad11施加人为调制误差调制周期内第一调制序列的采样值，ad21施加人为调制误差调制周期内第二调制序列的采样值，I0为光功率值，ε为Y波导调制误差，为光的相位变化量；根据不施加人为调制误差时，同一调制周期内的调制序列中采样值，计算Y波导调制误差反馈信号ε为：根据不施加人为调制误差时，同一调制周期内的调制序列中采样值，计算电流信号及阶梯波反馈信号为：根据未施加人为调制误差调制周期内第一调制序列的采样值ad10、施加人为调制误差调制周期内第一调制序列的采样值ad11以及Y波导调制误差ε，光功率值I0为：在具体实施中，调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置的具体过程为：当第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据同时降低并小于相对应的阈值时，发出光路告警信号，并判定故障位于第一耦合器之前光路；当第一光强数据、第二光强数据和第四光强数据同时降低并小于相对应的阈值，且第三光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定故障位于第一耦合器与第三耦合器之间光路；当第一光强数据和第二光强数据同时降低并小于相对应的阈值，且第三光强数据和第四光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定光路故障位于第二耦合器之后光路；当第二光强数据降低并小于相应阈值，且第一光强数据、第三光强数据和第四光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定光路噪声变大，干涉信号减小。在调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置的判断过程中，只要二光强数据小于相应阈值，则认为光路存在故障，第一光强数据、第三光强数据和第四光强数据的状态代表光路故障位置及故障特征。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

权利要求：1.一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，包括第一耦合器，第一耦合器的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别与光源、第一探测器、Y波导和第二探测器对应连接；Y波导还通过第二耦合器分别与第三探测器和λ4波片相连，第一探测器、第二探测器和第三探测器均与调制解调模块相连；经第二耦合器分束进入λ4波片的光被转变为两束圆偏振光后直接进入敏感光纤，经敏感光纤传播至反射镜后被反射后，依次经敏感光纤和λ4波片，返回至Y波导形成干涉光，干涉光依次第一耦合器和第一探测器传送至调制解调模块，所述调制解调模块与Y波导相连以实现闭环控制；所述调制解调模块，被配置为：根据第一探测器传送来信号中的直流量和交流量分别对应解调出第一光强数据和第二光强数据；分别根据第二探测器和第三探测器传送来的信号对应解调出第三光强数据和第四光强数据；将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置。2.如权利要求1所述的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，所述第一探测器、第二探测器和第三探测器分别通过第一AD转换模块、第二AD转换模块和第三AD转换模块与调制解调模块相连；调制解调模块经DA转换模块与Y波导相连。3.如权利要求2所述的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，所述第一AD转换模块、第二AD转换模块和第三AD转换模块在相应采样时钟的控制下，同一调制幅值内分别对第一探测器、第二探测器和第三探测器所传送来的信号进行同时采样。4.如权利要求1所述的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，Y波导一端尾纤与第二耦合器的第一端口0°熔接，Y波导另一端尾纤与第二耦合器的第二端口90°熔接。5.如权利要求1所述的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，所述第二耦合器与λ4波片之间还串接有延迟线，用于将经第二耦合器分束后进入λ4波片的光转变为两束圆偏振光。6.如权利要求2所述的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，所述调制解调模块包括光路告警模块，其用于根据第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置；及阶梯波生成模块，其用于根据第一探测器传送来信号中的交流量解调所得的电流数据，生成阶梯波信号；偏置调制波生成模块，其用于根据光路本征频率，生成偏置信号；及调制误差模块，其用于根据解调根据第一探测器传送来信号中的交流量解调所得的误差数据，生产误差信号。7.如权利要求6所述的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，所述调制解调模块还包括时序控制模块，其用于根据光路本征频率，分别产生第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块和DA转换模块的工作时钟，以控制第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块和DA转换模块的工作运行时序。8.如权利要求6所述的一种光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置，其特征在于，阶梯波生成模块、偏置调制波生成模块和调制误差模块通过加法器与DA转换模块相连。9.一种基于如权利要求1-8中任一项所述的光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置的告警方法，其特征在于，包括：由Y波导形成的干涉光依次第一耦合器和第一探测器传送至调制解调模块，由调制解调模块根据第一探测器传送来信号中的直流量和交流量分别对应解调出第一光强数据和第二光强数据；调制解调模块分别根据第二探测器和第三探测器传送来的信号对应解调出第三光强数据和第四光强数据；调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置。10.如权利要求9所述的光纤电流互感器用光路故障自诊断告警装置的告警方法，其特征在于，调制解调模块将第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据分别与相对应的阈值相比较来判断光路故障位置的具体过程为：当第一光强数据、第二光强数据、第三光强数据和第四光强数据同时降低并小于相对应的阈值时，发出光路告警信号，并判定故障位于第一耦合器之前光路；当第一光强数据、第二光强数据和第四光强数据同时降低并小于相对应的阈值，且第三光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定故障位于第一耦合器与第三耦合器之间光路；当第一光强数据和第二光强数据同时降低并小于相对应的阈值，且第三光强数据和第四光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定光路故障位于第二耦合器之后光路；当第二光强数据降低并小于相应阈值，且第一光强数据、第三光强数据和第四光强数据没有变化时，发出光路告警信号，并判定光路噪声变大，干涉信号减小。

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